Pannelli fotovoltaici organici: la nuova sottilissima frontiera dell'energia

Pannelli fotovoltaici organici: cosa sono

Perché sviluppare i pannelli fotovoltaici organici

A che punto siamo

Il fotovoltaico organico sostituirà le celle in silicio?

Avete mai pensato a un’energia prêt-à-porter, da portare con sé sull’automobili, negli oggetti e, perché no, indossare come un abito? Visioni di fantascienza. O forse no. Perché i pannelli fotovoltaici organici sono una delle tecnologie che - possiamo scommetterci - rivoluzionerà il prossimo futuro.

Pannelli fotovoltaici organici: cosa sono 

Con OPV (acronimo di Organic PhotoVoltaics) si intende una tecnologia che mira a sostituire il silicio cristallino che compone i classici pannelli solari con polimeri e altri componenti organici fotoattivi capaci di svolgere la stessa funzione cioè trasformare l’energia solare in elettrica.

Questi, con una consistenza simile a quella di un inchiostro e uno spessore misurabile in micron, possono essere letteralmente stampati su una pellicola, sottilissima e flessibile, da applicare potenzialmente su qualunque tipo di superficie, anche all’interno dell’abitazione, perché riescono a produrre energia in condizioni di illuminazione diffusa con una bassa intensità.

Perché sviluppare i pannelli fotovoltaici organici

I motivi di interesse sono tanti a cominciare dal risparmio di materia prima. Essendo sottilissimo e leggero, il fotovoltaico organico può coprire immense estensioni. Poi c'è la versatilità: immaginiamo invece delle attuali strutture in metallo poggiate sui tetti, di avere una semplice pellicola, che si può applicare sulle tegole, ma anche sulle facciate, nelle terrazze, sui tettucci delle automobili. Ogni superficie diventa potenzialmente interessante per la produzione.

Ma non finisce qui, perché anche la funzione di supporto di emergenza potrebbe diventare utile: leggeri e flessibili, i pannelli fotovoltaici organici si possono trasportare come un normale rotolo e far giungere facilmente in zone devastate da disastri naturali per alimentare dispositivi di emergenza a fronte dell'interruzione delle normali linee elettriche. 

L'applicazione del fotovoltaico organico poi si lega strettamente allo sviluppo dell’Internet of Things (IoT) che può permetterci di controllare, in modo più capillare anche una produzione così diffusa e inserita nei diversi elementi architettonici di un edificio.

Quando si parla di fotovoltaico di ultima generazione integrato e organico il riferimento è proprio a quella che tecnicamente viene definita Building Integrated PhotoVoltaics (BIPV) e che potrà diventare una componente fondamentale dello smart building in un'ottica di massima efficienza energetica. 

A che punto siamo

Il punto dolente è rappresentato dalla resa che solo recentemente e a livello sperimentale è arrivata a superare il 10%. In ordine di tempo il record spetta a un team di ricerca tedesco che a settembre di quest’anno ha registrato il 12,6% su un’area di un’area di 26 centimetri quadrati e 11,7% su 204 centimetri quadrati.

Risultato importante e quasi contemporaneo a quello messo a punto dai ricercatori del KIST (Korea Institute of Science and Technology) che sempre quest’anno hanno raggiunto con la propria vernice fotovoltaica, solidificata in un film, un’efficienza superiore al 9% su una superficie di 58,5 centimetri quadrati.

Valori, tuttavia, ancora lontani per pensare nell’immediato a un’applicazione su larga scala ma uno sviluppo importante è possibile come fanno pensare i progressi che si sono susseguiti negli ultimi anni. L’Italia - ed è un ottima notizia - è in prima linea nello sviluppo dei pannelli fotovoltaici organici. Il Centro Ricerche Eni per le Rinnovabili e l’Ambiente di Novara, infatti, fin dal 2007 sta lavorando sull’applicazione delle nanotecnologie al fotovoltaico e attualmente, insieme a Technical Research Center of Finland, MIT, CNR e alcuni istituti universitari nazionali sta sviluppando un progetto basato su una sequenza ottimizzata di strati di materiale polimerico attivo che vengono poi stampati su pellicola.
Studi che hanno già prodotto ottimi risultati come l’inflatable OPV ovvero un pallone gonfiabile coperto da sottilissimi pannelli fotovoltaici organici che può essere installato facilmente dove sia richiesta una elettrificazione rapida. Un prodotto già giunto a livello di pre industrializzazione, quindi scalabile e replicabile, che trova la sua principale applicazione in situazioni di soccorso.

Il progetto è stato firmato dalla giovane ricercatrice Alessandra Cominetti che proprio per questo nel 2018 ha ricevuto il premio per giovani ricercatori promosso da MIT-Technology Review Italia e dalla Bologna Business School dell’Università di Bologna.

Il fotovoltaico organico sostituirà le celle in silicio?

La domanda, che abbiamo lasciato volutamente alla fine, non può ancora avere una risposta certa. Allo stato attuale è molto più plausibile che questa tecnologia affianchi il fotovoltaico 2020 anche in un'ottica di accessibilità e risparmio. Non alternativi, ma sommati, fotovoltaico classico e organico saranno la leva più importante per la transizione energetica.